달이 크게 보이는 이유｜달 착시와 슈퍼문은 다르다

눈앞에서는 건물만 하던 달이, 휴대전화 화면에서는 작게 줄어듭니다.

방금 본 거대한 달은 어디로 간 걸까요?

달이 뜨는 저녁에 사진을 찍어봤다면 낯설지 않은 장면입니다.

물론 휴대전화의 넓은 화각과 촬영 배율도 사진 속 달을 작게 만드는 요인입니다.

그런데 카메라 설정을 똑같이 맞춰 비교해도, 눈으로 느낀 만큼의 거대한 크기 차이는 남지 않습니다.

이때 살펴볼 것이 ‘달 착시’입니다.

 

지평선 달이 크게 보이는 이유

달 착시는 낮게 뜬 달이 하늘 높이 올라간 달보다 훨씬 크게 느껴지는 현상입니다.

지평선에 있을 때 대기가 달을 거대한 돋보기처럼 확대한다는 설명과는 다릅니다.

NASA는 이를 시각 정보를 처리하는 방식에서 생기는 착시로 설명합니다.

다만 왜 그런 크기 차이를 느끼는지, 모든 상황을 설명하는 하나의 답이 확정되어 있는 것은 아닙니다.

‘착시라는 것은 확인할 수 있다’와 ‘착시의 원인을 완전히 설명했다’는 다른 말입니다.

 

슈퍼문과 달 착시는 무엇이 다를까?

슈퍼문은 보름달 시기와 달이 지구에 가까워지는 시기가 겹칠 때 사용하는 말입니다.

달까지의 실제 거리와 관련된 이야기입니다.

반면 달 착시는 같은 날 밤에도 달이 낮게 있을 때와 높게 있을 때의 크기 느낌이 달라지는 현상입니다.

따라서 저녁 달이 유난히 커 보였다는 이유만으로 그날이 슈퍼문이라고 판단할 수는 없습니다.

슈퍼문이 뜨는 날에도 지평선에서 달 착시를 경험할 수 있으니, 두 현상은 함께 나타날 수도 있습니다.

큰 달을 봤다면 먼저 ‘실제 거리가 가까운 시기인가’와 ‘지금 지평선 가까이 떠 있는가’를 나누어 생각하면 덜 헷갈립니다.

 

사진 두 장으로 크기를 비교하는 방법

보름달 무렵, 달이 낮게 뜬 모습과 같은 밤에 높이 올라간 모습을 촬영해보세요.

두 사진은 같은 카메라와 같은 렌즈, 같은 줌 배율로 찍어야 합니다.

자동으로 다른 카메라 렌즈로 전환되거나 디지털 확대가 적용되면 제대로 비교하기 어렵습니다.

촬영 뒤에는 두 원본을 같은 크기로 띄우고 달의 가로 지름을 비교합니다.

한쪽만 자르거나 화면에 꽉 차게 확대해서는 안 됩니다.

NASA가 제시한 비교 사진에서는 낮은 달과 높은 달의 가로 폭이 같습니다.

실제로는 지구 자전으로 관측자와 달 사이 거리가 조금 달라질 수 있지만, 눈으로 느낀 것처럼 달이 몇 배나 커지는 변화는 아닙니다.

지평선 달은 대기 굴절로 세로 방향이 살짝 납작해질 수 있으므로, 세로 높이보다 가로 폭을 보는 것이 비교에 알맞습니다.

 

그렇다면 뇌는 무엇을 보고 속는 걸까?

설명 후보 가운데 하나는 거리감입니다.

멀어지는 철로 사이에 같은 길이의 선 두 개를 그려놓으면, 멀리 놓인 선이 더 길게 보이는 ‘폰조 착시’를 떠올리면 이해하기 쉽습니다.

지평선의 건물이나 산도 달까지의 거리를 해석하는 데 영향을 줄 수 있다는 설명입니다.

하지만 이것만으로 달 착시 전체를 끝낼 수는 없습니다.

NASA는 익숙한 전경 사물이 없는 우주에서도 우주비행사가 비슷한 착시를 경험한다는 점을 들어, 더 복잡한 과정이 있을 수 있다고 설명합니다.

‘건물과 비교해서 무조건 커 보인다’는 한 문장으로 결론 내리기 어려운 이유입니다.

사라지는 무늬를 다룬 트록슬러 효과와도 원리는 다르지만, 눈에 들어온 정보와 우리가 경험하는 장면이 그대로 일치하지 않는다는 점은 닮았습니다.

 

붉고 납작한 달도 전부 착시일까?

그렇지는 않습니다.

낮게 뜬 달빛은 대기를 더 길게 통과하므로, 짧은 파장의 빛이 더 많이 흩어져 노랗거나 붉게 보일 수 있습니다.

앞에서 살펴본 세로 방향의 납작함 역시 대기 굴절이 실제 영상에 미치는 변화입니다.

크게 느껴지는 일과 색·모양이 바뀌는 일을 한 가지 원인으로 묶으면 설명이 꼬입니다.

대기가 실제로 빛의 경로를 바꿔 낯선 장면을 만드는 사례가 궁금하다면 파타 모르가나와 공중에 뜬 배의 원리도 함께 읽어보세요.

다음에 달이 유난히 커 보이면 사진을 한 장 남겨두었다가, 조금 뒤 같은 배율로 다시 찍어보세요.

달이 작아진 건지, 내가 크기를 다르게 느낀 건지 비교해보는 쪽이 ‘오늘 달이 이상하다’는 말보다 훨씬 재미있습니다.

 

자료와 이어 읽을 글

NASA｜The Moon Illusion — 착시와 슈퍼문, 색 변화의 구분을 확인할 수 있습니다.

NASA｜Photographing the Moon Illusion — 같은 밤 촬영한 비교 사진과 측정 조건을 제시합니다.

NASA 과학자 설명｜지평선의 달이 크게 보이는 이유 — 거리감과 폰조 착시에 대한 설명입니다.

다른 현상을 골라 읽고 싶다면 미스터리·괴담 읽기 안내로 이어가 보세요.